摘要:采用復合垂直流人工濕地處理了城鎮居民生活污水,結果表明,該新型人工濕地對城市生活污水具有良好的凈化作用,對NH3-N、TP、COD、BOD5、TSS、細菌總數和濁度的去除率高達80%以上,出水水質達到了國家雜用水標準。

關鍵詞:新型人工濕地,生活污水,污水處理,美人蕉

因人工濕地處理污水的出水水質好(可達到或超過常規二級處理出水水平),且基建投資及日常運行費用分別相當于常規二級污水處理廠的1/10～1/2和1/5～1/3,同時具有環境美學價值,故被廣泛用于處理城市生活污水、工農業生產廢水[1～3],特別符合國際上污水處理的小型化和分散化的最新環保趨勢。目前,歐洲許多國家建立了大量的蘆葦床污水處理系統,應用于城鎮的污水處理。寧波市鎮海區某一住宅小區即采用新型人工濕地處理生活污水。

1　結構設計與運行

1.1　濕地結構

該人工濕地建于小區綠化帶上,用于處理該小區311戶的生活污水,濕地占地面積為1600m2。其結構與傳統的垂直流濕地不同,由上池和下池兩部分組成(如圖1所示)。濕地底部和四周以水泥墻封閉并進行防滲處理。上池和下池均以砂和礫石為基質。砂粒徑為0～5mm,砂層厚度為40cm;礫石粒徑為40～70mm,礫石層厚度為10cm。

濕地底部和四周以水泥墻封閉并進行防滲處理。上池和下池均以砂和礫石為基質。砂粒徑為0～5 mm ,砂層厚度為40 cm;礫石粒徑為40～70 mm ,礫石層厚度為10 cm。濕地上池和下池種植美人蕉( Canna indica) 和黑麥草( Lolium multiflorum Lam) 。夏季美人蕉的根系可向下生長到底部,黑麥草的根系主要分布在0～20 cm 深處,為微生物提供了棲息場所,并發揮著向根莖周圍充氧的作用以促進污染物的分解和轉化。通過埋藏在上池砂層表面的布水管,生活污水均勻流入上池,向下沉降,經上池底部自流入下池底部,并向上經過下池的砂層,被位于下池砂層表面的集水管均勻收集,最后通過出水管流入集水池。這種獨特的水流方式能確保流入濕地的污水基質和植物根系的充分接觸,事實上,流入濕地的污水經過了兩次處理,這有利于提高濕地的凈化效果。居民生活污水在流入濕地以前經過濾池過濾。

1.2 　濕地運行

采用全天連續式注水。設計處理水量為160m3/ d ,實際平均流入濕地的水量為123. 5 m3/ d。進水水質(平均值) 和運行條件分別如表1、2 所示。

1.3 　分析測試

監測指標TN 、氨氮、TP、COD、BOD5 、SS 、濁度、色度、溶解性固體、氯化物、鐵、錳、總硬度、細菌總數、DO 和pH 值等采用標準方法檢測[4 ] 。

2 　結果與討論

從表1 可以看出,生活污水中COD、BOD5 、TP等指標均超過了國家污水綜合排放標準。經過新型人工濕地凈化處理,出水水質有了明顯改善(見表3) 。COD、BOD5 等多項污染物濃度顯著降低, 對NH3 - N、TP、COD、BOD5 、細菌總數、SS 和濁度的去除率高達80 %以上。這表明,以美人蕉和黑麥草構成的新型人工濕地對城市生活污水具有良好的處理效果。具體參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。

人工濕地是一種資源化、生態化的污水處理技術,它把小區綠化和污水處理結合起來,出水的各項指標均達到了國家生活雜用水水質標準。生活污水經人工濕地處理后可以回用,節約了水資源。這種小型化、分散化的污水就地處理模式不需要建設大量的污水收集管網,與傳統的污水治理模式相比具有投資少、運行管理費用低等特點。而且建造人工濕地處理污水的費用可以由開發商、居民和政府共同承擔,緩解了水污染日益增多與政府資金短缺之間的矛盾,減輕了政府的財政壓力。這種生態化、資源化的污水治理模式目前已在浙江、寧波等地進一步推廣。該人工濕地植物種類相對單調,只有美人蕉和黑麥草,將來應通過試驗篩選出具有觀賞價值、較高氮磷吸收潛能和抗逆性的植物種類及組合方式,以豐富本地區人工濕地的生物多樣性,增加系統的穩定性。（浙江大學環境與資源學院）